李光男：真正的節(jié)能燈，首先是親人類的

文/高妍 李欣

李光男：真正的節(jié)能燈，首先是親人類的

文/高妍 李欣

19世紀(jì)70年代末80年代初，愛迪生發(fā)明白熾燈，人類從此進(jìn)入人工照明時(shí)代。到今天，人工照明光源在經(jīng)歷了熱輻射電光源（如白熾燈）和氣體放電電光源（如熒光燈和鈉燈等）時(shí)代后，迎來了第三代照明革命—半導(dǎo)體照明。

目前，這三種照明設(shè)施中，熒光燈的使用最為廣泛，有不可忽視的市場占有率，但北京市政協(xié)委員李光男卻指出，熒光燈使用中存在安全隱患，并連續(xù)兩年向政協(xié)會(huì)議提案，呼吁人們提高警惕，科學(xué)用光。他自己也發(fā)明了熒光燈的可替代品—小功率發(fā)光二極管照明燈泡。那么，與熒光燈等相比，半導(dǎo)體發(fā)光二極管存在哪些優(yōu)勢？這一新的照明光源的出現(xiàn)對(duì)我國的節(jié)能減排會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響？帶著這些問題，本刊采訪了李光男。

記者：您曾多次在北京政協(xié)會(huì)議和提案中提出“現(xiàn)在的熒光燈不是真正的節(jié)能燈”，為什么？真正的節(jié)能燈是怎樣的？

李光男：現(xiàn)在所謂的“節(jié)能燈”，原名為稀土三基色緊湊型熒光燈。相較白熾燈，這種熒光燈的能量轉(zhuǎn)換效率高3倍以上，電流熱效應(yīng)低，節(jié)電50%～70%，確實(shí)節(jié)省電能。但因其結(jié)構(gòu)和工作原理，“節(jié)能燈”在發(fā)光過程中也會(huì)產(chǎn)生很多熱量，電能熱消耗浪費(fèi)達(dá)40%～50%以上，且壽命較短。因此，科學(xué)地說，這種燈不應(yīng)稱之為節(jié)能燈，只能算是比白熾燈更節(jié)電的照明燈罷了。

在人類現(xiàn)在使用的電照明光源中，熒光燈類的污染是最直接的，也是多方位的。如不能正確使用和處理，極易危害環(huán)境和人體健康。總的來說，熒光燈類照明隱藏著四大污染（光污染、電磁波污染、化學(xué)污染、固體污染）和一大隱患（熒光燈會(huì)隨使用時(shí)間的推移，造成燈泡及電纜的逐漸升溫，存在火災(zāi)隱患）。目前，眼疾的發(fā)生率呈不斷上升趨勢，除極少數(shù)由于遺傳因素外，大多是視覺衛(wèi)生與視覺光學(xué)等因素綜合影響的結(jié)果。有調(diào)研實(shí)驗(yàn)證明，與白熾燈相比，熒光燈更容易造成兒童和青少年近視。

真正的節(jié)能燈首先是親人類的，使人的眼睛和身體在不受各種污染的前提下，充分享受人工光帶來的光明，這是以人為本的最大節(jié)能。其次，照明光源的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用、報(bào)廢處理等過程，不污染環(huán)境，不會(huì)給人類帶來危害，能夠與人類賴以生存的資源和環(huán)境友好共存，并持續(xù)發(fā)展。再次，真正綠色的節(jié)能燈的一個(gè)重要標(biāo)志是長壽，能反復(fù)循環(huán)使用，綜合成本低。最后，優(yōu)質(zhì)光源在工作時(shí)所用電能全部或絕大部分能夠轉(zhuǎn)化為光能，即功耗低，能夠?yàn)榻档蜕a(chǎn)電能時(shí)的嚴(yán)重污染做貢獻(xiàn)。這些都是判斷和定義節(jié)能燈的核心和根本意義。

記者：您發(fā)明了“小功率發(fā)光二極管照明燈泡”，并獲得了國家專利，它的主要特點(diǎn)是什么？

李光男：半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）是一種PN結(jié)二極管，其最大的特點(diǎn)是，電能不像傳統(tǒng)光源須經(jīng)過其他物質(zhì)才能發(fā)光，可直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽堋?/p>

北京市政協(xié)委員李光男

半導(dǎo)體發(fā)光二極管按功率分為大、小發(fā)光二極管，并以功率0.5瓦、產(chǎn)品自身是否需要配置散熱器為界限，將大、小發(fā)光二極管界定為半導(dǎo)體熱光源和半導(dǎo)體冷光源。我的專利是以半導(dǎo)體冷光源，即小功率發(fā)光二極管為主的應(yīng)用技術(shù)，它具備以下主要特點(diǎn)：

1. 光效高，節(jié)電顯著，實(shí)現(xiàn)了真正的高效節(jié)能光源。研發(fā)的半導(dǎo)體冷光源直接光效為80%以上，所取電能絕大部分轉(zhuǎn)化為光能，光電參數(shù)和節(jié)能效果更優(yōu)越。

2.可靠性高，壽命長。半導(dǎo)體冷光源為固態(tài)光源，堅(jiān)固耐用，外部也沒有易碎部件，在目前所有光源中機(jī)械強(qiáng)度最大，維修成本低，可保證正常工作5萬～10萬小時(shí)。

3.色溫可調(diào)性好，無頻閃。半導(dǎo)體冷光源產(chǎn)品光譜能量分布呈現(xiàn)連續(xù)的特點(diǎn)，燈光清晰柔和，眩光小，在電壓130～300V交流供電范圍和頻率不穩(wěn)的情況下，也能保證50%以上的光輸出，亮度穩(wěn)定、無頻閃；光譜中沒有多余的紫外線和紅外線；無電磁輻射等，實(shí)現(xiàn)了綠色健康照明。

4.電光響應(yīng)速度快、安全效果顯著。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，半導(dǎo)體冷光源只需約60納秒（ns），遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于白熾燈的140～200毫秒（ms）和“節(jié)能燈”類熒光燈的幾分鐘。同時(shí)，可實(shí)行多條路串并結(jié)構(gòu)布局，首次消除了燈只有亮和滅兩種狀態(tài)的局限性，實(shí)現(xiàn)了多裕度的安全照明。另外，其工作電流小，自然散熱溫升低，對(duì)周邊環(huán)境無高溫輻射。

5.可用于各種電源，利于實(shí)現(xiàn)技術(shù)“三化”?，F(xiàn)有的專利技術(shù)原理和基本參數(shù)，可用于交流市電、各種直流電以及太陽能光伏電池電源供電的半導(dǎo)體冷光源照明；光和電設(shè)計(jì)參數(shù)和基本工藝要求，可滿足從0.5瓦小射燈到幾百瓦道路照明燈等各種功率光源的制作，為半導(dǎo)體冷光源技術(shù)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，提供了技術(shù)支撐。

6.性價(jià)比高，節(jié)能減排效果顯著。實(shí)現(xiàn)了微電流高光效，光衰小、壽命長、節(jié)電效率高，可有效減輕發(fā)電時(shí)的環(huán)境污染；無論功率大小，只需自然散熱，可節(jié)省大量的電纜、變壓器和導(dǎo)熱、散熱、限溫等設(shè)備投資，制造成本低；產(chǎn)品中不含汞等有害化學(xué)品，在生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝及使用中不破碎、不污染，且到壽或有故障產(chǎn)品絕大部分元件和材料可回收利用。這是一種節(jié)能減排效果非常顯著的環(huán)境友好型綠色照明光源。

記者：您研究節(jié)能燈的契機(jī)是什么？現(xiàn)在的研發(fā)情況如何？

李光男：半導(dǎo)體冷光源的研究是從1997年直流直接供電下的照明燈具開始的，2000年通過了專家評(píng)審，開始大范圍推廣使用。2006年開始正式進(jìn)行半導(dǎo)體普通照明（即民用照明）技術(shù)的研發(fā)。

經(jīng)某企業(yè)的多年努力，半導(dǎo)體冷光源技術(shù)及各種實(shí)用產(chǎn)品已基本成熟，從大小功率路燈、廠房燈到各種形狀和瓦數(shù)的室內(nèi)照明以及景觀燈工程件都已完成，并于2008年開始在北京一些馬路和室內(nèi)照明中試用和實(shí)用。

我作為半導(dǎo)體冷光源的主要設(shè)計(jì)和組織策劃者以及半導(dǎo)體照明國軍標(biāo)的第一起草人，感受和體會(huì)是多方面的。自主創(chuàng)新是富國強(qiáng)軍最有力的科技保障，科技創(chuàng)新的核心價(jià)值在于“自主”，可貴在于“新”字上。雖然半導(dǎo)體二極管包括發(fā)光管的物理原理，都是幾十年的“老知識(shí)”，但創(chuàng)造性應(yīng)用是不分老舊和高低的。無論“高和新的技術(shù)”還是“低和舊的技術(shù)”，只要用創(chuàng)新思路去研發(fā)、整合，就能產(chǎn)生不可估量的國防和社會(huì)效應(yīng)。

記者：作為政協(xié)委員，您對(duì)“十二五”期間的節(jié)能減排工作有哪些建議？

李光男：我作為連續(xù)兩屆的北京市政協(xié)委員，在過去提交的《理清北京科技優(yōu)勢，推進(jìn)“科技參軍”促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化的建議》、《認(rèn)清“節(jié)能燈”危害，建設(shè)崇尚科學(xué)用光、推動(dòng)健康照明首善之區(qū)的建議》等提案基礎(chǔ)上，結(jié)合“十二五”的規(guī)劃和目標(biāo)，又提交了《在學(xué)校推進(jìn)健康照明工程的建議》、《探索維修工業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)行論證和調(diào)研的建議》兩項(xiàng)提案。

在熒光燈仍占據(jù)中國主要市場的情況下，當(dāng)前急需要做好以下工作：相關(guān)部門應(yīng)加大“節(jié)能燈”對(duì)人體、環(huán)境負(fù)面影響的科普警示教育；政府應(yīng)以人為本，調(diào)整推廣使用“節(jié)能燈”的思路，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向治理污染和排除隱患上，大力支持技術(shù)革新和污染處理新技術(shù)研發(fā)；鼓勵(lì)有研發(fā)和生產(chǎn)新型節(jié)能燈能力的企業(yè)，盡早推出新型無污染的第三代真正意義上的節(jié)能燈。

以人為本不是標(biāo)榜，節(jié)能減排更不只是口號(hào)，而是關(guān)系國計(jì)民生和人類長期發(fā)展的重要思想。“十二五”期間的節(jié)能減排，應(yīng)該在消除和減少直接危害人民健康的方面加大力度，推動(dòng)真正節(jié)能減排、利于健康的綠色照明。把保護(hù)人民健康的工作做好，以人為本，才是最有意義的節(jié)能減排！